Memoria Principal
La Memoria Principal es la zona de la unidad central de sistema que almacena la información, en forma de programas y datos, que se va a procesar seguidamente o va a servir de apoyo a las diferentes operaciones que se van a efectuar por la computadora.
La posibilidad del proceso inmediato de la información que almacena la memoria principal es su característica fundamental, ya que, mientras que los datos existentes en la memoria principal pueden ser procesados de inmediato por la unidad central de proceso, la información contenida en la memoria auxiliar (discos, cintas, etc.) no puede ser procesada directamente por la unidad central de proceso.
La memoria principal está conectada directamente a los buses, que son su medio de comunicación con la unidad central de proceso del sistema informático. La cantidad de memoria existente en una computadora se verá limitada por la capacidad de direccionamiento del bus; esto forma el Mapa de Memoria.

La memoria principalestá compuesta lógicamente por una serie de celdas de bits que permiten almacenar en cada una de ellas un bit de información en código binario (0, 1) que será parte de un dato o una instrucción.
Para poder identificar cada una de las celdas de la memoria, éstas se numeran; a este número se le llama dirección y es el medio a través del cual la unidad de control puede manejar la información.
Las direcciones de la memoria se localizan a través del mapa de memoria. La dirección de cada celda de la memoria se establece por una matriz en la que los parámetros son el número total de direcciones y la longitud de palabra que maneja el sistema informático. Esto supone una limitación, ya que la computadora sólo puede manejar un número limitado de bits de dirección en sus operaciones de direccionamiento.
La Palabra representa la cantidad de bits de información manejada en paralelo por la computadora. Tamaños típicos de palabras son 8 bits, 16 bits, 32 bits, etc.
Una vez localizada la dirección de la celda de memoria se podrán realizar dos operaciones: leer la información existente en ella o bien escribir nueva información para poder ser almacenada y posteriormente procesada.
Para poder determinar si el sistema informático va a leer o escribir se utiliza el registro de datos. El registro de datos es un bit que, según el valor de la información que contenga (0,1) indica a la unidad de control si se va a leer o escribir en el acceso a la memoria que se esté realizando en ese momento. En ambos casos, esta operación serealiza a través del bus de datos.
Cuando la unidad de control lee de la celda de memoria, necesita que se le proporcione una dirección a la cual ir a leer. La información existente en la celda no se destruye.
Cuando la unidad de control escribe en la celda de memoria, debe recibir dos informaciones: la dirección de la memoria donde escribir y la información que se debe escribir propiamente dicha. La información existente en la celda de memoria previamente se destruye, ya que lo que había escrito se sustituye por una nueva información.
La memoria principal se divide fundamentalmente en dos partes: Volátil y No Volátil.
La Memoria Volátil pierde la información almacenada en su interior si el sistema informático que la soporta es apagado. Esta parte de la memoria principal se conoce como RAM (Memoria de Acceso Aleatorio o Random Access Memory).
La parte de la Memoria principal que No es Volátil es la ROM (Memoria de Sólo Lectura o Read Only Memory). Esta memoria es de sólo lectura y la computadora no puede escribir sobre ella. Su función principal es el arranque del sistema informático.
Las Memorias Volátiles pueden ser estáticas, también llamadas RAM (Memorias de Acceso Aleatorio o Random Access Memory), o dinámicas, denominadas en este caso DRAM (Memorias Dinámicas de Acceso Aleatorio o Dinamic Random Access Memory). Más adelante se verán más detenidamente.
Las Memorias No Volátiles se dividen en memorias de Sólo Lectura (ROM) y en otras que permiten la Manipulación de la Información que contienen pordiversos medios especiales que se verán más adelante.
Existen dos modos distintos de Acceso a la Memoria:
• Acceso por Palabras.
• Acceso por Bloques.
1. Acceso por Palabras.
También se le denomina acceso aleatorio. La operación de acceso se realiza sobre una sola palabra de información. Recuérdese que palabra es la cantidad de bits que maneja el sistema informático al mismo tiempo.
Este tipo de acceso únicamente se utiliza con memorias estáticas (RAM) ya que el tiempo de acceso empleado es siempre el mismo.
2. Acceso por Bloques.
Es el modo de acceso utilizado en las memorias dinámicas. Consiste en empaquetar en un bloque un conjunto de datos al que se añade una cabecera para identificarlo. El acceso se realizará a la cabecera del bloque y una vez en ella se accederá a la información que contiene.
El acceso en las memorias dinámicas se realiza por bloques, debido a que tardan más tiempo que las estáticas en acceder a una zona de la memoria. La ventaja es que una vez que acceden a la zona donde se sitúa el bloque son muy rápidas en acceder a la información existente.
Generalmente, la memoria que posee una computadora recién adquirida no es la máxima que el bus puede direccionar, por lo que la memoria principal puede ampliarse incrementando el número de unidades de memoria conectadas. Conviene recordar que las placas de memoria son un factor fundamental en el costo total de adquisición del sistema informático.
Debe tenerse en cuenta que si la cantidad de memoria principal del sistema informático no es muygrande el procesador se verá restringido en su potencia por la limitada capacidad de manipulación y acceso a los datos.
Las Tecnologías para fabricar memorias se caracterizan por:
• Coste.
• Tiempo de acceso.
• Capacidad de almacenamiento.
La Optimización se consigue con una gran capacidad de almacenamiento, un tiempo de acceso muy corto y un costo pequeño.
Las memorias se dividen físicamente en:
1. Soporte de Almacenamiento de la Información.
Generalmente son de naturaleza magnética. Está compuesto por pequeños dipolos que pueden tomar dos estados en los que la información toma un valor en cada uno de ellos. Cada estado se obtiene por medio de la aplicación de una señal eléctrica exterior generada por el elemento de lectura y escritura.
2. Elemento de Escritura y Lectura.
Este dispositivo introducirá y obtendrá la información de la memoria.
Para Escribir el dispositivo produce una corriente eléctrica local que provoca un cambio estable en el campo magnético de la celda de memoria.
Para Leer el dispositivo determinará el campo magnético de la celda de memoria y sabrá cual es el valor existente.
3. Mecanismo de Direccionamiento.
Pueden ser de dos tipos dependiendo de que las memorias sean estáticas o dinámicas.
En las Memorias Estáticas el direccionamiento es un cableado directo a la celda de memoria.
En las Memorias Dinámicas se utiliza una información de control almacenada con los datos que configuran el circuito para direccionar la lectura o escritura al lugar donde se almacena la información.La memoria se divide en varias capas o niveles con una estructura cuya forma puede recordarnos a una estructura piramidal.
Nombre
Tamaño Máximo
Tiempo de Acceso
Registros
Hasta 200 Bytes
Menos de 10 Nanosegundos
Memoria Caché
Hasta 512 Bbytes
Entre 10 y 30 Nanosegundos
Memoria Principal
Más de 1 Gigabyte
Entre 30 y 100 Nanosegundos
El vértice de la pirámide sería una pequeña cantidad de memoria, los registros, que se caracterizan por una capacidad de almacenamiento de información muy pequeña, pero que poseen la ventaja de tener un tiempo de acceso muy reducido, inferior a los 10 nanosegundos.
La base de nuestra hipotética pirámide es la memoria principal, donde existe una mayor cantidad de espacio (puede llegar hasta 1 gigabyte, esto es, mil millones de bytes), pero que tiene la desventaja de que el tiempo de acceso es muy superior, lo que la convierte en mucho más lenta que los registros.
Entre ambas se situaría una zona de memoria que se llama memoria caché. La memoria caché es una zona especial de memoria que sirve para optimizar los tiempos de acceso a la memoria RAM por métodos estadísticos.